Совсем не так давно ушла в историю целая эпоха магнитофонов. Практически целое столетие люди не представляли свою жизнь без них. Магнитофон – это прибор для воспроизведения, хранения и записи звуковых сигналов.
История изобретения магнитофона берет свое начало от разработки Оберлайном Смитом в 1888 году принципа магнитной звукозаписи. Изобретение Смита было сделано под влиянием трудов американского изобретателя Томаса Эдисона. По задумке изобретателя, звуковую информацию можно было записывать на хлопчатобумажную нить с нанесенными на неё стальными опилками. Рабочая модель все же создана не была, а изобретение Смита так и осталось существовать только в теории.
Физик из Дании Вальдемар Поульсен, заинтересовавшийся идеей магнитной звуковой записи изобрел аппарат, которому дал название «телеграфон». Такое устройство было способно записывать звуковые волны. Запись звука производилась на тонкую стальную проволоку. В 1898 году это изобретение, сильно напоминавшее знаменитый фонограф Эдисона, было запатентовано. При проведении парижской всемирной выставки 1900-го года, датчанин за своё изобретение получил гран-при, а спустя 13 лет, сконструированный Поульсеном телеграфон, получил мировое признание.Немецкий изобретатель Фриц Пфлеймер в 1925 году открыл миру совершенно новый носитель звука. Первоначально слой порошкового железа наносился на бумажную ленту. Такой носитель звука хорошо намагничивался и размагничивался. Позже, бумага была заменена на магнитную ленту. С 1934 года немецкой фирмой BASF налажен серийный выпуск магнитной ленты.
В 1930-х годах компания AEG запустила в производство устройство для записи звуковых радиопередач. Такой аппарат получил название «magnetophon», от него-то и пошло современное и привычное уху слово «магнитофон». По названию, становится понятно, что основными частями магнитофона стали магнитные головки, представляющие из себя магниты для записи и магниты для воспроизведения. Также в устройстве имелась катушка для подачи и приема ленты. Звук с ленты, проходящей под головками для воспроизведения, подавался к динамикам, обмотки ленты возбуждали ток, менявшийся в зависимости от величины магнитного поля, который в свою очередь проходил через усилитель.
После окончания Второй мировой, магнитофоны компании AEG в виде военных трофеев, были вывезены странами-победительницами СССР и США. Спустя 2 года в Америке были сконструированы подобные звукозаписывающие и звуковоспроизводящие аппараты.
Желание обеспечить удобство применения и сокращения геометрических параметров магнитофонов привело к разработке и началу продаж с середины прошлого века кассетных магнитофонов. Как итог, в 1963 году в продажу поступили магнитофоны с кассетами в виде носителей звука, однако катушечные магнитофоны все еще оставались популярными и находились в ходу долгое время. Вытеснение с рынка катушечных магнитофонов произошло только в конце 1980-х начале 1990-х годов.
Еще в далеком 1972-м году, была разработана цифровая система кодирования сигналов. Однако аппаратура для использования такой системы была разработана в Японии, спустя целых 15 лет! Началась эра компакт-дисков и цифровых носителей звуковой информации. Магнитофоны и кассеты с течением времени стали историей. В 21-м столетии место магнитофонов заняли цифровые технологии.
Изобретатель
: Вальдемар Поульсен
Страна
: Дания
Время изобретения
: 1898 г.
Принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году впервые разработал Оберлайн Смит (Oberlin Smith), под влиянием его посещения в 1878-м лаборатории .
Прародитель магнитофона - телеграфон - был изобретен датским физиком Вальдемаром Поульсеном. В 1898 году Поульсен создал устройство, использующее явление остаточного намагничивания и преобразующее звуковые волны в магнитные импульсы, которые записывались на тонкой стальной проволоке.
На входе телеграфона подключался источник звука - . Ток с него подавался на электромагнит особой формы.
Создаваемое электромагнитом магнитное поле намагничивало стальную проволоку, которая с определенной скоростью двигалась мимо магнита.
В такт передаваемому звуку снимаемый с микрофона ток увеличивался или уменьшался, а следовательно, увеличивалась или уменьшалась напряженность магнитного поля, создаваемого записывающим магнитом.
Для воспроизведения фонограммы проволоку пропускали мимо магнита воспроизведения. В процессе движения силовые линии магнитного поля фонограммы пересекали витки катушки, в которых вследствие закона электромагнитной индукции возникал электрический ток, соответствующий записанным на проволоку звукам. Эти слабые электрические импульсы преобразовывались в в звуковые волны. Их прослушивали без усилителя с помощью . Качество звука было очень низким, и телеграфон не получил широкого распространения.
Понадобилось тридцать лет, чтобы замечательное изобретение Поульсена приобрело признание. Этому способствовало, прежде всего, появление и разработка схем усилителей на их основе, а также совершенствование самого носителя звука. Проволока имела тенденцию быстро размагничиваться.
Чтобы компенсировать это неприятное свойство, приходилось увеличивать скорость ее движения, которая 
поначалу достигала нескольких метров в секунду. Даже небольшая фонограмма требовала огромного количества проволоки. Хотя толщина ее не превышала 0, 1 мм, катушки с записью занимали много места и были очень тяжелы.
Тонкая проволока рвалась, путалась, перекручивалась во время движения. Ее попытались заменять стальной лентой. Обрывы прекратились, но объем и вес носителя звука вырос еще в несколько раз. Чтобы раскрутить катушку с такой лентой, требовался мощный электродвигатель. Ходовые механизмы получались очень громоздкими. В этот период магнитная запись давала малообещающие результаты.
Коммерческий успех пришел к магнитофону только после изобретения нового носителя звука. Немецкий 
изобретатель Фриц Пфлеймер разработал технологию нанесения слоя порошкового на ленту: новый носитель звука хорошо намагничивался и размагничивался, его можно было обрезать и склеивать.
Впоследствии бумажную ленту заменили пластиковой - из ацетилцеллюлозы, более прочной, эластичной и невоспламеняемой. На ленту напыляли ферромагнитный порошок (окислы железа), предварительно смешанный со связующим веществом (например, нитролаком). Впервые такую ленту начала выпускать в 1935 году немецкая компания AEG.
Магнитофонная пленка произвела переворот в магнитной звукозаписи. Она была легкой, компактной, хорошо сохраняла намагничивание, что позволило в несколько десятков раз сократить скорость движения носителя звука. На такой пленке можно было записывать гораздо более длинное произведение, чем на проволоке.
Запись на ленту происходила так же, как и на проволоку. Из всего сказанного видно, что важнейшими элементами магнитофона являлись записывающий и воспроизводящий электромагниты, которые называют магнитными головками. Обе головки 
представляли собой магнитные сердечники, охваченные катушками. В сердечнике имелся зазор, заполненный фольгой из специальной бронзы. Ток, проходивший через обмотку записывающей головки, образовывал магнитное поле, которое проходило по магнитному сердечнику и выходило из его рабочего зазора в окружающее пространство.
Когда это поле было постоянно, оно равномерно намагничивало всю проходящую через него ленту. Когда же через обмотку головки проходил электрический ток, возникавший вследствие звукового воздействия на микрофон, магнитное поле в зазоре головке изменялось в зависимости от силы тока микрофона, то есть в соответствии с силой звуковых колебаний.
Лента приобретала при этом различную намагниченность и превращалась в фонограмму. Различные ее участки 
оказывались различно намагниченными, как по силе, так и по направлению. Магнитные силовые линии этих отдельных участков, замыкаясь в пространстве, образовывали внешнее магнитное поле.
При воспроизведении магнитной фонограммы лента с той же скоростью, что и при записи, двигалась мимо воспроизводящей головки и возбуждала в ее обмотках электрический ток, который изменялся в соответствии с силой магнитного поля ленты. Затем ток, возникший в обмотке и усиленный, поступал к динамику.
Для многократного использования одной и той же ленты имелась головка стирания, питаемая от специального лампового генератора токами высокой частоты. Ток, создаваемый этим генератором, пропускался через 
обмотки стирающей головки. Пока лента проходила через поле, создаваемое этой головкой, она многократно перемагничивалась и в результате покидала ее в размагниченном состоянии.
После стирания магнитная лента попадала в поле записывающей головки. Здесь каждый элемент ленты подвергался двойному воздействию магнитного поля, которое образовывалось, с одной стороны, током записывающего сигнала, а с другой - током дополнительного смещения, поступающим в записывающую головку из высокочастотного генератора.
Это дополнительное питание током высокой частоты получило название подмагничивания. Оно необходимо для борьбы с искажениями, которые оказывали на чувствительную магнитную ленту различные части магнитофона - прежде всего лампы и . Во время работы вокруг них создавалось достаточно сильное магнитное поле, которое также намагничивало ленту.
Долгое время это нежелательное намагничивание (проявлявшееся при прослушивании в виде шума, треска и гула) очень снижало качество фонограмм. Лишь после того как научились подмешивать к току сигнала высокочастотный ток подмагничивания, качество магнитной фонограммы возросло настолько, что стало конкурировать с механической звукозаписью - пластинками.
На магнитофоне имелись две катушки - подающая и приемная. Для перемещения ленты служил механизм, состоящий из электродвигателя, ведущего вала, прижимного ролика и других деталей. Обычно в магнитофоне имелось устройство для ускоренной перемотки ленты с катушки на катушку в оба направления.
История магнитофона началась в Дании. Именно там 10 декабря 1898 года инженер Копенгагенской телефонной компании Вальдемар Поульсен запатентовал телеграфон — аппарат для магнитной записи голоса на стальной проволоке. Причем датчанин поначалу даже не представлял, нужно ли его изобретение: Поульсен просто хотел подшутить над другом и напугать его записанным эхом. Однако удача и произведенный эффект натолкнули инженера на мысль, что телеграфону можно найти и практическое применение.
Датский инженер Вальдемар Поульсен – основоположник магнитной записи
Изобретатель в своей работе опирался на идею магнитной записи звука, высказанную за 10 лет до того американским инженером Оберлином Смитом. Тот предлагал использовать в качестве звуконосителя шелковую нить со стальными жилками, но у Смита дальше идеи дело не пошло. Поульсен же заменил шелковую нить стальной проволокой, и аппарат заработал! Модель телеграфона Поульсена, созданная в 1898 году, была еще довольно несовершенна. Изобретатель спирально намотал стальную проволоку в один слой на толстый вращающийся цилиндр, что внешне сделало аппарат похожим на проволочный реостат и определило громоздкость изобретения. При этом 100 метров рояльной проволоки диаметром 1 миллиметр хватало всего на 45 секунд записи (скорость протяжки составляла 2,2 метра в секунду).
Телеграфон Поульсена – первая модель 1898 г
Открытие электромагнитной записи было революционным, но в то время ее широкому внедрению мешала масса недостатков. Главными недостатками были очень слабый звук, который можно было слушать только в наушниках, и крайне неудобный звуконоситель. Ведь чтобы записать 40 минут звука, требовалось целых шесть километров стальной проволоки! Тем не менее, изобретение было весьма перспективным – на Всемирной выставке в Париже в 1900 г телеграфон Поульсена получил гран-при. При демонстрации Поульсен записал несколько слов, сказанных австрийским императором Францем Иосифом, которые стали самой первой магнитной записью, дошедшей до наших дней. Эта тридцатисекундная запись, несмотря на ужасающее качество, до сих пор иногда используется в исторических радиопередачах.
Совершенствуя свой аппарат, Поульсен заменил проволоку тонкой стальной лентой (ширина 3 мм), разместив ее на катушках. Это несколько улучшило качество звука и уменьшило размеры звуконосителя, сделав телеграфон по виду похожим на будущих потомков – катушечные магнитофоны. Кроме того, Поульсен запатентовал так же и запись на стальной диск — эта идея применяется сейчас в жестких дисках компьютеров!
Телеграфон Поульсена 1910 г – улучшенная модель со стальной лентой в качестве носителя
Телеграфон Поульсена работал следующим образом: стальная лента проходила между полюсами небольшого электромагнита, катушка которого соединялась с телефоном. Импульсы тока, возбуждаемые при звуках речи в телефон, изменяли силу электромагнита. Тот, в свою очередь, действовал на стальную ленту неравномерно, намагничивая ее соответственно изменениям звукового тока. Затем при пропускании ленты между полюсами электромагнита она возбуждала в сердечнике электромагнита магнетизм. Благодаря этому в мембране телефона происходили колебания, воспроизводившие записанные слова. Одна такая стальная лента могла много раз служить для воспроизведения записи. При желании запись можно было стереть — для этого ленту нужно было пропустить между полюсами сильного электромагнита, возбуждаемого переменным током.
Первым практическим применением телеграфона Поульсена стала связь с телефоном: в случае отсутствия абонента дома телеграфон, связанный с телефоном, принимал сообщение, и абонент по возвращении мог прослушать запись обращения к нему. Фактически, Поульсен уже на рубеже 19-20 вв. создал автоответчик! Эта система действовала в телефонной сети Копенгагена и работала достаточно удовлетворительно.
Телеграфон Поульсена использовался в качестве первого автоответчика
Однако телеграфоны так и не получили широкого распространения. Качество записи оставалось плохим, оно сопровождалось сильным шумом. А главное, воспроизведение было очень тихим — ведь усилителей еще не существовало. Но и изобретение усилителя в 1911 году не улучшило качества записи: шумы оставались, усиливаясь вместе с громкостью речи. Для записи музыки телеграфон вообще не годился, хотя диктофоны на его основе постепенно стали распространяться. Улучшить качество звука мешал стальной носитель записи; тем не менее, стальная лента применялась вплоть до середины тридцатых годов. Во время работы аппарата от него приходилось держаться подальше, так как в случае обрыва ленты, летящей со скоростью 2-3 метра в секунду, ее концы могли серьезно поранить людей. При монтаже или после разрыва ленту сваривали, и тогда в месте соединения был слышен ужасный треск, а, проходя через головку, сварной шов буквально рвал ее полюсные наконечники. Поэтому магнитофон фирмы «Маркони» выпуска 1934 года имел двойной набор головок. После прохождения шва испорченная головка отключалась, включалась «свежая», а тем временем техник заменял испорченные наконечники на целые.
В России практические работы над магнитной звукозаписью были начаты под руководством инженера В. К. Викторского в 1932 году. Уже через три года в Мосэнерго стали использовать отечественный диктофон для документирования переговоров диспетчера в случае аварии. Запись велась на стальную проволоку на скорости 2 метра в секунду.
Один из первых отечественных магнитофонов – модель 1930 гг.
Широкое распространение магнитофон начал получать только тогда, когда немецкий ученый Пфеймер разработал новую систему звуконосителя: вместо стальной ленты Пфеймер предложил в 1927 г использовать бумажную – с напылением железного порошка. Кстати, в СССР подобная разработка была запатентована еще в 1925 году; она представляла собой гибкую целлулоидную ленту, покрытую стальными опилками при помощи столярного клея. Однако советское изобретение прошло не замеченным не только на Западе, но и на родине… а идея Пфеймера была развита только в 1934-1935 годах, когда немецкая фирма BASF начала серийный выпуск магнитофонной ленты из порошка карбонильного железа на диацетатной основе. Катушка диаметром 25 сантиметров весила 1 килограмм и позволяла вести запись в течение 20 минут. Тогда же фирма AEG начала выпуск студийного аппарата магнитной записи для радиовещания, назвав его «магнетофон» – от него то и произошло современное — «магнитофон». Вскоре этот аппарат стал широко применяться на немецком радио. Его модификации нашли применение и на английской студии Би-би-си: запись позволила давать одну и ту же передачу на разные часовые пояса обширной Британской империи.
До 2-й мировой войны, да и в первые годы после нее, Германия оставалась на переднем крае разработок в области магнитной записи звука. В 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер предложили подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука.
После войны трофейные магнитофоны и документы помогли развитию этого вида звукозаписи и в СССР, и США. В радиовещании нашей страны трофейные аппараты и лента использовались до конца пятидесятых годов. На американском радио магнитная запись впервые была использована в 1947 году: на трофейный «магнетофон» записали для последующего выпуска в эфир концерт певца Бинга Кросби. Этот аппарат в числе четырех самых совершенных по тому времени немецких магнитофонов привез летом 1945 года сметливый американский солдат, имевший профессию радиотехника. «Закон о военных сувенирах», принятый тогда в США, позволял рядовым отправлять домой что угодно, если это войдет в стандартный посылочный ящик. Солдат, подробно сфотографировал и зарисовал магнитофоны, а потом разобрал их и в 35 ящиках послал в Америку, где затем собрал. Эстрадную звезду так впечатлило качество записи, что Кросби вложил большие деньги в разработку и выпуск новинки, и уже в 1950 году в США продавалось не менее 25 моделей магнитофонов.
Германский магнитофон периода 2-й мировой войны, использовавшийся с радиостанцией
Тем не менее, немцы какое-то время продолжали оставаться впереди остальных стран в деле развития магнитной записи. Так, в 1957 году фирма AEG выпустила первый двухдорожечный магнитофон, в 1959 году немцы изготовили первый четырехдорожечный аппарат. Однако все эти магнитофоны были еще ламповыми и потому довольно тяжелыми и громоздкими. Существенно уменьшить размеры и вес магнитофона первыми сумели японцы – в 1956 г фирма «Сони» изготовила транзисторный магнитофон – после удаления громоздких радиоламп магнитофон стал заметно меньше и изящнее. А в 1961 г голландская фирма «Филипс» разработала кассетный магнитофон, размеры которого благодаря компактному звуконосителю еще больше уменьшились. Любопытно, что идея кассеты появилась благодаря слепым людям – они не могли оперировать с катушками, в узкую щель которых нужно было вставлять тонкий конец ленты, и компактные кассеты были разработаны именно для них. Однако новинка понравилась, и кассетные магнитофоны получили очень широкое распространение.
разные звуконосители магнитофонов: пленка на катушке и пленка в кассете
Что касается нашей страны, то в СССР под влиянием германских трофейных аппаратов в конце 1940 гг. начали выпускать более совершенные магнитофоны. В первую очередь эти аппараты изготавливались для радиостудий и спец-организаций (вроде КГБ, а позже — и милиции). Первый бытовой магнитофон «Днепр» был выпущен в 1947 году. Но тогда из-за дефицита и дороговизны мало кто мог позволить себе такую роскошь дома, в основном, магнитофонами владели разные организации. Этот магнитофон обладал очень скромными характеристиками, был однодорожечным, с очень большим расходом ленты из-за высокой скорости. Из-за всего вышеперечисленного «Днепр» выпускался в небольшом количестве и был довольно редким аппаратом.
Студийный магнитофон «МАГ-2», модель 1947 года
К 1950 году запись на магнитную ленту уже существовала, но для простого населения страны была недоступна из-за высокой цены. Первой попыткой сделать магнитную запись доступней стал выпуск магнитофонной приставки »МП-1» в начале 1954 года. Она была проста по устройству и могла работать совместно с любым типом радиоаппаратуры для проигрывания пластинок. Приставка не имела электродвигателя, для ее привода использовался диск проигрывателя грампластинок, с которым приставка и эксплуатировалась. Схема содержала одну радиолампу, которая выполняла функции генератора стирания и подмагничивания, корректирующего усилителя записи и предварительного усилителя сигнала. Все остальные функции выполнял базовый аппарат, к которому приставка подсоединялась через специальный разьём. Стоила такая магнитофонная приставка 300 рублей по курсу 1955 года (30 рублей в послереформенных ценах).
Магнитофонная приставка МП-2, 1950-е годы
Со временем разработка и производство магнитофонов налаживались, а стоимость их падала. В результате за первым «Днепром» появились последующие модификации, с гораздо лучшими характеристиками, со стандартными скоростями ленты. Аппараты «Днепр-3» и «Днепр-9» были уже довольно доступными для населения и стоили относительно недорого (100-120 рублей – эту сумму можно было накопить без особого ущерба для уровня жизни в течение нескольких месяцев).
Первый отечественный массовый бытовой магнитофон «Днепр-3».
В это же время разрабатывались и репортажные переносные магнитофоны с автономным питанием для радиожурналистов. С целью экономии батарей они приводились в движение заводимой рукояткой пружиной (как патефоны). Типичным их представителем стал »МИЗ-8» — первый отечественный репортажный переносной, с автономным питанием магнитофон с пружинным приводом «граммофонного типа». Аппарат был собран на трёх радиолампах. Питание осуществляется от двух батарей, находившитхся в отсеке слева. Время однодорожечной записи »МИЗ-8» составляло 15 минут; весил этот аппарат 7,2 кг.
Репортёрский магнитофон — «МИЗ-8». Модель 1953 года
Первым советским стереофоническим магнитофоном стал аппарат «Яуза-10»; в 60х годах он стоил почти 400 рублей — немалая по тем временам сумма. Специально для этой модели были разработаны узлы, ранее не применявшиеся в отечественной бытовой технике: счетчик метража ленты, сдвоенные регуляторы, переключатель дорожек. К сожалению, судьба этой модели сложилась не очень удачно: из-за высокой цены и отсутствия в середине 60х годов качественных источников стереосигнала уже к 1968 году выпуск «Яузы-10» был свернут: потребителю не было смысла покупать столь дорогостоящий аппарат, возможности которого он не мог использовать
Первый отечественный стереофонический магнитофон «Яуза-10».
А вот магнитофон «Весна», выпускавшийся с 1963 г., был очень распространен и популярен (такая машинка была и в моей семье – отец купил его за 150 рублей, сумма вполне приемлемая для хорошо зарабатывавших моряков). «Весна» представляла собой портативный переносной аппарат, работавший как от батарей (10 штук типа 373), так и от сети. В магнитофоне использовались катушки «номер 10» объемом 100 м, что обеспечивало 17 минут прослушивания на дорожке. Весил такой агрегат (с батареями) 5,5 кг.
Массовый бытовой магнитофон 60-х гг. «Весна».
Большое распространение в 70-80-е гг. получили магнитофоны семейства «Маяк» (помимо первой моно модели 201 в дальнейшем выпускались стереофонические 203 и 205), «Юпитер», «Ростов», «Орбита», а уже в начале 80х годов появились полупрофессиональные модели «Электроника ТА-001» и его «родственник» по классу «Олимп». Эти аппараты обеспечивали практически студийное качество и допускали использование ленты на катушках вплоть до 22го номера и были мечтой «подпольных» музыкантов конца 70х — начала 80х годов. Многие впоследствии известные исполнители и группы поначалу «писались» именно на «Олимпы».
Магнитофон «Маяк 201» моно – именно такой аппарат в 1979 г стал свадебным подарком при моей женитьбе
В 70-е гг. в СССР начали широко распространяться кассетные магнитофоны, звуконосители которых представляли собой заключенную в пластиковый контейнер пленку шириной 3,81 мм. Эти аппараты имели низкую по сравнению с катушечными магнитофонами скорость протяжки ленты, а это неизбежно порождало высокий уровень шумов. Тем не менее, несмотря на ухудшенное по сравнению с катушечными магнитофонами качество воспроизведения, «кассетники» сразу же приобрели огромную популярность — особенно среди молодежи, благодаря своим малым габаритам и весу. Вставив в такой аппарат батарейки, мы компаниями гордо шлялись по улицам, небрежно помахивая им, словно сумочкой, и оглашая окрестности громкоголосой (пусть и слегка шипящей) музыкой…
Одним из самых первых и самых распространенных в 70-е гг. «кассетников» был магнитофон »Электроника-302», который выпускался до 1984 года. Именно с таким аппаратом я и «рассекал» по улицам родного города со своими одноклассниками, благо весил мой «маг» немного — 3,5 кг.
Портативный кассетный монофонический магнитофон третьего класса «Электроника-302»
Одним из первых кассетных стереофонических магнитофонов стал аппарат «Весна-201-стерео», выпускавшийся с 1977 г. Этот магнитофон работал на собственный громкоговоритель как монофонический, а на выносные колонки — как стереофонический. Весил «стерео-кассетник» 4,7 кг. В преддверии олимпийских игр 1980 года, с начала 1978 года к наименованию этого магнитофона добавили атрибут »олимпийский». Соответственно увеличилась и стоимость магнитофона. До 1978 года пластмассовый футляр магнитофона по бокам и сзади наверх был оклеен декоративной плёнкой под дерево, а с 1978 года он стал выпускаться только лишь в пластмассе, с добавлением алюминиевого оформления.
один из первых кассетных стереофонических магнитофонов «Весна-201-стерео».
Ну, а дальше пошло-поехало… Советские, а потом уже российские магазины заполонила масса самых различных магнитофонов, в том числе и зарубежных, как высококачественных, так и не очень. Но это – отдельный большой рассказ для специалистов в данной области, я же поставленную перед собой задачу рассказать о «самых первых» магнитофонах выполнил…
Всем известному и до сих пор популярному магнитофону более ста лет, как, впрочем, автоответчику и… компьютерному накопителю на жёстких дисках – винчестеру. Заявка на получение патента была подана служащим Копенгагенской телефонной компании инженером Вальдемаром Поульсеном (или Паульсеном – в оригинале фамилия пишется как Poulsen). Впрочем, идея магнитной записи звука была высказана ещё десятью годами раньше американцем Оберлином Смитом, который предлагал использовать в качестве носителя шёлковую нить с вплетёнными в неё стальными проволочками. Но работающего аппарата Смит так и не построил.
Через два года Вальдемар Поульсен (годы жизни 1869-1942) представил работоспособный электромагнитный фонограф или, как называл его сам Поульсен, «телеграфон» на Всемирной выставке в Париже 1900 года. Первые аппараты датского изобретателя копировали фонограф Эдисона. Отличие было в самой конструкции валика, который в телеграфоне не имел воскового слоя. На цилиндр Поульсен намотал сто метров рояльной проволоки толщиной 1мм. При скорости прохождения проволоки мимо электромагнита в 2,2 метра в секунду длительность записи была 45 секунд. В поздних вариантах своего устройства изобретатель перешёл на новую стальную ленту, намотанную на катушки. В то же время он запатентовал магнитную запись на стальной диск (что и позволяет говорить нам о появлении первого прототипа компьютерного винчестера).
Вальдемар Поульсен
Первый магнитофон, продемонстрированный на выставке в Париже, вызвал немалый интерес публики. Сохранилась запись речи императора Австро-Венгрии Франца-Иосифа. Этот 30-секундный монолог императора стал первой в мире магнитофонной записью. Поскольку об электронном усилителе в 1900 году не могло быть и речи, качество записи очень плохое. Тем не менее, это настоящий голос истории.
В основу своего изобретения Поульсен взял свойство металлов сохранять остаточную намагниченность после воздействия магнитного поля. Проволока, намотанная на цилиндр, протягивалась мимо электромагнита, к обмоткам которого был подключен телефонный микрофон. Под воздействием слабых электромагнитных колебаний, совпадающих по частоте со звуковыми колебаниями мембраны микрофона, проволока намагничивалась переменным магнитным полем. При воспроизведении звука это поле воздействовало на полюса электромагнита, в сердечнике которого индуцировался электрический ток переменной величины. Этот ток приводил в движение мембрану телефона (динамической головки), которая преобразовывает электрические колебания в звуковые.
Устройство получилось очень простым, но и работало совсем неважно – звук был тихим, ограниченным по частоте до 4 килогерц (что немного даже для телефона). Хуже всего был сильный шум, сопровождавший запись. Однако начало было положено. Вместе с изобретением магнитофона Поульсен предложил и способ его практического применения – в качестве автоответчика. Не будем забывать, что датчанин служил в телефонной компании и думал, прежде всего, о телефонии.
Помыкавшись по Европе и не найдя финансовой поддержки, Поульсен обратил своё внимание за океан. В 1903 году он вместе с американскими партнёрами создал в США компанию, занявшуюся совершенствованием и производством телеграфонов. В этих аппаратах использовался уже не цилиндр, а упомянутая стальная лента, намотанная на катушки. Скорость протяжки мимо записывающей головки осталась практически прежней – 2,13 метра в секунду. В 1908 году на международном техническом конгрессе в Копенгагене аппараты Поульсена были использованы для записи докладов. 40 часов речи уместились на 250 катушках. На каждой катушке был намотан километр проволоки, и при скорости записи в 1,7 метров в секунду на них было записано по 10 минут звука.
Стараясь улучшить качество записи, Поульсен применил многодорожечную технологию. Он записывал звук одновременно на 2-3 проволоки. Запись на каждую из них проводилась собственной головкой в параллельном режиме. Изобретённый в 1911 году электронный усилитель проблему не решил – вместе с громкостью звука усиливались и шумы.
Но помимо плохого качества записи у первых магнитофонов были и другие недостатки. Рвавшаяся проволока и стальная лента представляли большую опасность для окружающих людей – концы проволоки разлетались с огромной скоростью. При монтаже и восстановлении повреждённого носителя проволоку приходилось сваривать. Сварной шов, пролетая мимо головки, буквально, стирал её в порошок. Поэтому в магнитофонах компании «Маркони» (в них использовалась стальная лента) использовались два блока сменных головок. При выходе из строя одной головки, в работу включалась резервная, а механик в это время менял изношенные полюсные наконечники.
В 1924 году появились электрические микрофоны с улучшенными характеристиками, а спустя год новыми микрофонами были оснащены первые вещательные радиостанции и студии звукозаписывающих компаний. В 1931 году в Германии была выпущена альтернатива магнитофону — устройство для механической записи на бесконечную ленту. А в России в то же время изобретатель А.Ф. Шорин создал «шоринофон» – устройство для записи звука на кинопленку оптическим способом. Эти аппараты не получили большого распространения, хотя «шоринофон» некоторое время применялся для озвучивания кинокартин и для подготовки радиопередач.
В 1925 году в СССР была изобретена гибкая «лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)». Однако, это опередившее своё время изобретение осталось незамеченным. И в 1931 году немецкий изобретатель Фриц Пфлеумер получил патент на изобретенную им магнитную бумажную ленту с порошковым железным покрытием. В 1932 году в Германии начинается ее промышленное производство.
В 1935 году на Берлинской радиовыставке был продемонстрирован магнитофон «К-1» созданный совместными усилиями компаний BASF (разработчик ленты) и AEG (производитель самого аппарата). Любопытно, что новое устройство было названо «магнетофон», и от этого слова произошло наше нынешнее название – магнитофон. Первая продолжительная звукозапись на магнитную ленту была осуществлена 19 ноября 1936 года во время концерта Томаса Бичема. Это была первая в истории музыкальная звукозапись на магнитную ленту. Новый магнитофон стал применяться на немецком радио, а затем был закуплен и британской компанией Би-Би-Си, которая стала записывать радиопрограммы для передачи их на разные часовые пояса обширной Британской империи.
После этого в технологическом соревновании наступает длительное затишье. Разработкой и производством магнитофонов занимается только Германия. Но немецкие магнитофоны не экспортируются – фашистская Германия оказывается в самоизоляции. Тем не менее, в 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер изобрели подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука. Открытие было сделано случайно, когда в результате самовозбуждения усилитель записи стал генерировать высокочастотный «свист». Это замечали и до немцев (первый патент на высокочастотное подмагничивание был выдан в США еще в 1921 году), но только Браунмюль и Вебер раскрыли физические основы этого явления.
Вторично технологию магнитной звукозаписи «открыл» капитан корпуса связи армии США Джон Муллин. В 1945 году в разбитой студии «Радио Франкфурта» Муллин обнаружил магнитофоны и километровые бобины с 12-миллиметровой магнитной пленкой. На одной бобине пленки умещается 12 минут звучания. Джон Муллин воспользовался американским «законом о военных сувенирах», позволявшим вывозить из Германии что угодно, лишь бы оно уместилось в посылочном ящике. Капитан сфотографировал и зарисовал, а потом разобрал два магнитофона (по другим сведениям четыре). Части аппаратов и 50 бобин с пленкой он упаковал в 35 посылочных ящиков и отправил их в США.
Вскоре Муллин вернулся на родину и сам. 16 мая 1945 года он продемонстрировал работу магнитофонов в институте радиоинженеров в Сан-Франциско. Американская электротехническая компания Ampex тут же принимается за детальное изучение немецких аппаратов и начинает разработку собственных магнитофонов. В 1947 году на магнитофон записывается концерт Бинга Кросби для передачи по радио – первая музыкальная магнитная звукозапись в истории радиовещания США. Певец пришёл в восторг от качества записи и вложил в производство магнитофонов немалые деньги. В 1948 году фирма Ampex выпускает первые 200 аппаратов собственной разработки. А в 1950 году на рынке США продавалось уже около 25 различных моделей магнитофонов.
Первую магнитную пленку на ацетатной основе с рабочим слоем из гамма-окиси железа выпустила компания 3М. Первый двухдорожечный магнитофон в 1957 году выпустила немецкая фирма AEG. Там же в 1959 году был выпущен и первый четырехдорожечный магнитофон. Первый полностью транзисторный магнитофон в 1956 году выпустила японская компания Sony. Ну, а компакт-кассету и магнитофон для неё в 1961 году разработала голландская фирма Philips. Как ни удивительно, но изобретение было предназначено для слепых – в качестве «говорящей книги».
Магнитофон — это прибор, служащий для записи, хранения и воспроизведения звука (обычно на магнитной пленке), преобразованного в электрический сигнал. Как правило, магнитофон состоит из блока головок, перед которыми с равномерной скоростью движется пленка. Головки (чаще всего две: записывающе-воспроизводящая и стирающая) — это электромагниты, в которых во время записи проходит ток переменного напряжения, создающий более сильное или слабое намагничивание конкретных участков пленки. При воспроизведении переменное магнитное поле пленки возбуждает в обмотке головки ток разного напряжения.
История магнитофона. Первые магнитофоны.
Первым прибором, служившим для магнитной записи звука, был телеграфон, созданный в 1898 году, в котором вместо пленки была использована стальная проволока. Прототип современных магнитофонов был представлен в Берлине в 1935 году на радиотехнической выставке. Он записывал звук на бумажную ленту, покрытую магнитным слоем. В 1963 году на рынке начали появляться кассетные аппараты, хотя еще длительное время в пользовании значительно преобладали катушечные магнитофоны. В 1972 году были разработаны системы цифрового кодирования сигналов, но первая аппаратура, использующая эту техническую новинку, появилась в продаже только в 1987 году в Японии. Магнитная пленка постепенно уступает позиции компакт-дискам (CD, MD) — цифровым носителям, которые обеспечивают лучшее качество звука, скорость записи и воспроизведения (без необходимости перематывания обычной пленки на катушках и кассетах).
Цифровая современность.
В настоящее время применяется много типов цифровых магнитофонов (DAT, англ. Digital Audio Tape
— «цифровая звуковая пленка» или более новые DDC — Digital Compacy Cassette
— «цифровая компактная кассета»), которые кодируют сигнал, преобразуя его в череду нолей и единиц. Они позволяют делать качественную многоканальную запись и воспроизведение звука без случайных помех, предлагая качество, близкое к CD. В пользовании продолжают находиться катушечные магнитофоны (в частности, в студиях звукозаписи, еще не перешедших полностью на цифровое оборудование). Профессионалы пользуются преимущественно многодорожечными магнитофонами (которые дают возможность одновременно записывать отдельные звуки из разных источников, делать их тише, громче, преобразовывать и смешивать друг с другом). Обычные кассетные аппараты служат для домашней записи и воспроизведения, а в переносном варианте, на батарейках, используются также журналистами (диктофоны) и музыкальными «фанами» («вокмэны»). Отдельную группу составляют специальные измерительные магнитофоны.
Знаете ли вы, что: 1. «Катушечники» высокого класса продолжают использоваться в некоторых профессиональных студиях звукозаписи. 2. Магнитная лента применяется очень широко. Информация на магнитной ленте банковских и телефонных карточек записывается таким же способом, как и в магнитофоне. 3. Магнитофоны, в которых используются цифровые технологии, предлагают такое же хорошее качество записи, как и компакт-диски, однако они дороже. 4. Многие современные аудио-аппараты — это сложные комплексы, включающие в себя не только магнитофон, но и проигрыватель CD, радио и даже часы с будильником. 5. Способы записи информации, аналогичные используемым в магнитофонах, применяются и при записи на другие магнитные носители, к примеру, компьютерные дискеты.
